java編程之基于SpringBoot框架實現(xiàn)掃碼登錄

更新時間：2021年09月23日 15:18:34 作者：莊周de蝴蝶

本文將介紹基于SpringBoot + Vue + Android實現(xiàn)的掃碼登錄demo的總體思路，文中附含詳細示例代碼，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助

項目簡介

后端：SpringBoot，Redis。
前端：Vue，Vue Router、VueX、Axios、vue-qr、ElemntUI。
安卓：ZXing、XUI、YHttp。

實現(xiàn)思路

總體的掃碼登錄和OAuth2.0的驗證邏輯相似，如下所示：

用戶選擇掃碼登錄可以看作是A：前端發(fā)授權請求，等待app掃碼。
用戶使用app進行掃碼可以看作是B：掃碼進行授權，返回一個臨時Token供二次認證。
用戶在app進行確認登錄可以看作是C：進行登錄確認，授權用戶在Web端登錄。
后端在用戶確認登錄后返回一個正式Token即可看作是步驟D。
后續(xù)前端根據(jù)正式Token訪問后臺接口，正式在Web端進行操作即可看作是E和F。

二次認證的原因

之所以在用戶掃碼之后還需要進行再一次的確認登錄，而不是直接就登錄的原因，則是為了用戶安全考慮，避免用戶掃了其他人需要登錄的二維碼，在未經(jīng)確認就直接登錄了，導致他人可能會在我們不知道的情況下訪問我們的信息。

實現(xiàn)步驟

用戶訪問網(wǎng)頁端，選擇掃碼登錄

用戶在選擇掃碼登錄時，會向后端發(fā)送一個二維碼的生成請求，后端生成UUID，并保存到Redis（固定有效時間），狀態(tài)設置為UNUSED（未使用）狀態(tài)，如果Redis緩存過期，則為EXPIRE（過期）狀態(tài)，前端根據(jù)后端返回的內(nèi)容生成二維碼，并設置一個定時器，每隔一段時間根據(jù)二維碼的內(nèi)容中的UUID，向后端發(fā)送請求，獲取二維碼的狀態(tài)，更新界面展示的內(nèi)容。

生成二維碼后端接口：

/**
 * 生成二維碼內(nèi)容
 *
 * @return 結果
 */
@GetMapping("/generate")
public BaseResult generate() {
    String code = IdUtil.simpleUUID();
    redisCache.setCacheObject(code, CodeUtils.getUnusedCodeInfo(), 
                              DEFAULT_QR_EXPIRE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS);
    return BaseResult.success(GENERATE_SUCCESS, code);
}

前端獲取內(nèi)容，生成二維碼：

getToken() {
    this.codeStatus = 'EMPTY'
    this.tip = '正在獲取登錄碼，請稍等'
    // 有效時間 60 秒
    this.effectiveSeconds = 60
    clearInterval(this.timer)
    request({
        method: 'get',
        url: '/code/generate'
    }).then((response) => {
        // 請求成功, 設置二維碼內(nèi)容, 并更新相關信息
        this.code = `${HOST}/code/scan?code=${response.data}`
        this.codeStatus = 'UNUSED'
        this.tip = '請使用手機掃碼登錄'
        this.timer = setInterval(this.getTokenInfo, 2000)
    }).catch(() => {
        this.getToken()
    })
}

后端返回二維碼狀態(tài)信息的接口：

/**
 * 獲取二維碼狀態(tài)信息
 *
 * @param code 二維碼
 * @return 結果
 */
@GetMapping("/info")
public BaseResult info(String code) {
    CodeVO codeVO = redisCache.getCacheObject(code);
    if (codeVO == null) {
        return BaseResult.success(INVALID_CODE, StringUtils.EMPTY);
    }
    return BaseResult.success(GET_SUCCESS, codeVO);
}

前端輪詢獲取二維碼狀態(tài)：

getTokenInfo() {
    this.effectiveSeconds--
    // 二維碼過期
    if (this.effectiveSeconds <= 0) {
        this.codeStatus = 'EXPIRE'
        this.tip = '二維碼已過期，請刷新'
        return
    }
    // 輪詢查詢二維碼狀態(tài)
    request({
        method: 'get',
        url: '/code/info',
        params: {
            code: this.code.substr(this.code.indexOf('=') + 1)
        }
    }).then(response => {
        const codeVO = response.data
        // 二維碼過期
        if (!codeVO || !codeVO.codeStatus) {
            this.codeStatus = 'EXPIRE'
            this.tip = '二維碼已過期，請刷新'
            return
        }
        // 二維碼狀態(tài)為為正在登錄
        if (codeVO.codeStatus === 'CONFIRMING') {
            this.username = codeVO.username
            this.avatar = codeVO.avatar
            this.codeStatus = 'CONFIRMING'
            this.tip = '掃碼成功，請在手機上確認'
            return
        }
        // 二維碼狀態(tài)為確認登錄
        if (codeVO.codeStatus === 'CONFIRMED') {
            clearInterval(this.timer)
            const token = codeVO.token
            store.commit('setToken', token)
            this.$router.push('/home')
            Message.success('登錄成功')
            return
        }
    })
}

使用手機掃碼，二維碼狀態(tài)改變

當用戶使用手機掃碼時（已登錄并且為正確的app，否則掃碼會跳轉到自定義的宣傳頁），會更新二維碼的狀態(tài)為CONFIRMING（待確認）狀態(tài)，并在Redis緩存中新增用戶名及頭像信息的保存供前端使用展示，此外還會返回用戶的登錄信息（登錄地址、瀏覽器、操作系統(tǒng)）給app展示，同時生成一個臨時Token給app（固定有效時間）。

用戶掃碼時的后臺處理：

/**
 * 處理未使用狀態(tài)的二維碼
 *
 * @param code 二維碼
 * @param token token
 * @return 結果
 */
private BaseResult handleUnusedQr(String code, String token) {
    // 校驗 app 端訪問傳遞的 token
    boolean isLegal = JwtUtils.verify(token);
    if (!isLegal) {
        return BaseResult.error(AUTHENTICATION_FAILED);
    }
    // 保存用戶名、頭像信息, 供前端展示
    String username = JwtUtils.getUsername(token);
    CodeVO codeVO = CodeUtils.getConfirmingCodeInfo(username, DEFAULT_AVATAR_URL);
    redisCache.setCacheObject(code, codeVO, DEFAULT_QR_EXPIRE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS);
    // 返回登錄地址、瀏覽器、操作系統(tǒng)以及一個臨時 token 給 app
    String address = HttpUtils.getRealAddressByIp();
    String browser = HttpUtils.getBrowserName();
    String os = HttpUtils.getOsName();
    String tmpToken = JwtUtils.sign(username);
    // 將臨時 token 作為鍵, 用戶名為內(nèi)容存儲在 redis 中
    redisCache.setCacheObject(tmpToken, username, DEFAULT_TEMP_TOKEN_EXPIRE_MINUTES, TimeUnit.MINUTES);
    LoginInfoVO loginInfoVO = new LoginInfoVO(address, browser, os, tmpToken);
    return BaseResult.success(SCAN_SUCCESS, loginInfoVO);
}

手機確認登錄

當用戶在app中點擊確認登錄時，就會攜帶生成的臨時Token發(fā)送更新狀態(tài)的請求，二維碼的狀態(tài)會被更新為CONFIRMED（已確認登錄）狀態(tài)，同時后端會生成一個正式Token保存在Redis中，前端在輪詢更新狀態(tài)時獲取這個Token，然后使用這個Token進行登錄。

后端處理確認登錄的代碼：

/**
 * 處理未待確認狀態(tài)的二維碼
 *
 * @param code 二維碼
 * @param token token
 * @return 結果
 */
private BaseResult handleConfirmingQr(String code, String token) {
    // 使用臨時 token 獲取用戶名, 并從 redis 中刪除臨時 token
    String username = redisCache.getCacheObject(token);
    if (StringUtils.isBlank(username)) {
        return BaseResult.error(AUTHENTICATION_FAILED);
    }
    redisCache.deleteObject(token);
    // 根據(jù)用戶名生成正式 token并保存在 redis 中供前端使用
    String formalToken = JwtUtils.sign(username);
    CodeVO codeVO = CodeUtils.getConfirmedCodeInfo(username, DEFAULT_AVATAR_URL, formalToken);
    redisCache.setCacheObject(code, codeVO, DEFAULT_QR_EXPIRE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS);
    return BaseResult.success(CONFIRM_SUCCESS);
}